TEMA 3 – NECESSITATS HÍDRIQUES (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Fisiologia Vegetal
Año del apunte 2014
Páginas 3
Fecha de subida 20/03/2015
Descargas 1

Vista previa del texto

TEMA 3 – NECESSITATS HÍDRIQUES La disponibilitat d'aigua es un factor limitant per a la planta. Les funcions fisiològiques de l'aigua són les següents: - - L'aigua és el constituent majoritari del citoplasma. El citosol és el medi on es donen infinitat de reaccions metabòliques de la cèl·lula.
Pot ser metabòlit dins de moltes reaccions, un catalitzador o un material hidrolitzant. És a dir, pot ser producte, substrat o catalitzador.
És donador de protons i electrons en la fotosíntesi. Quan degut a la llum es trenca una molècula d'aigua, que dóna els seus electrons a la cadena transportadora d'electrons, comença la fotosíntesi.
Es una via de transport a dintre de la planta. La travessa sencera i transporta els nutrients per tota ella: o Xilema: conducte que porta l'aigua i els nutrients a la part més alta de la planta.
o Floema: conducte que porta l'aigua i els nutrients a la part més baixa de la planta.
És un regulador tèrmic. La transpiració és un fenomen pel qual la planta sempre esta perdent aigua i a dintre té aigua en moviment per a que la temperatura a dintre d'ella no continuï pujant.
Turgència cel·lular: fenomen que fa que les cèl·lules no es pugen xafar per la pressió de l'aigua que hi ha dintre del vacúol.
Si falta aigua, la planta tindrà problemes, però si en falta molta, la planta morirà.
Estructura molecular i propietats de l'aigua - És una molècula dipolar. Està formada dos àtoms positius i un molt negatiu (H2O). Fa connexions perquè te les dues càrregues.
Presenta una elevada constant dielèctrica. Sempre estan presents les dues carregues i per tant és el gran dissolvent universal.
Presenta cohesió perquè dins de la molècula hi ha atracció entre els àtoms. També té adhesió a superfícies perquè pot formar unions fàcilment.
La suma de cohesió, adhesió i tensió superficial dóna un procés de capil·laritat: fa que l'aigua s'enfili per les parets. La capil·laritat fa que l'aigua sigui mes fàcil de pujar pels conductes.
Té una alta resistència a la tensió, el que li dona capacitat de impedir cavitació (presència de bombolles dins d'un conducte). Si a dintre de la planta hi ha bombolles d'aire, els capil·lars rebentarien.
Té un elevat calor de vaporització. Açò té a veure amb que cal aportar molta energia perquè la molècula vaporitzi.
Presenta un elevat calor especific. Cal molta energia per pujar un grau la seua temperatura.
Es liquida a condicions (temperatura) fisiològiques. Si fos gas, no dissoldria igual. Si fos congelada, no es mouria igual de be.
Potencial hídric Com es mou l'aigua dins la planta? Fa el recorregut sòl – planta – medi contínuament. Un 98% o més de l'aigua que passa per la planta, surt a l'atmosfera.
El potencial hídric (Ѱ) és un terme termodinàmic. La termodinàmica estudia els treballs que fan els sistemes.
A les plantes, Ѱ sovint es caracteritza mitjançant el potencial químic (µ0), una magnitud fisca que permet determinar el sentit dels intercanvis d'aigua entre les diferents parts.
En fisiologia vegetal s'utilitza una magnitud derivada del potencial químic de l'aigua, el potencial hídric. L'hídric és una mesura de l'energia lliure de l'aigua termodinàmicament parlant, és a dir, capacitat de realitzar un treball.
L'aigua sempre es mou des d'una zona amb un major potencial a un menor potencial. El potencial menor esta a l'atmosfera y el major està al sol. El de l'atmosfera és molt més negatiu.
Ѱw = (µ + µo)/v El potencial hídric està compost per la suma d'altres potencials: Ѱw = Ѱs + Ѱm + Ѱp + Ѱg - - Potencial osmòtic: depèn dels soluts i serà un component negatiu. Influencia molt sobre el moviment de l'aigua en funció de la quantitat de soluts que porta l'aigua Els soluts agafen aigua i li resten activitat.
Potencial matricial: refereix a l'activitat de les superfícies sobre l'aigua. En el moment en que l'aigua s'enganxa a les superfícies, perd capacitat de treball. També serà negatiu.
Potencial de pressió: registra la pressió interna al sistema. Pot ser positiu (si la pressió és positiva es produirà l'acostament de molècules d'aigua perquè aquesta treballe millor, ja que l'aigua es mourà mes fàcilment) o negatiu (quan la pressió es negativa, es produirà el fenomen de succió i la consegüent separació de molècules).
Potencial gravitacional: augmentarà amb l'alçada. Serà zero arran de terra i en condicions estàndards. Com mes amunt es movem, mes difícil es moure l'aigua contra gravetat. Resta capacitat de treball a l'aigua.
La suma dels 4 components donarà la capacitat de treball de l'aigua en plantes, que sempre es negatiu. El nivell màxim es zero, perquè seria aigua pura voltant per dintre de la planta, però sempre va carregada de soluts. Hi ha factors que afavoreixen i altres que desafavoreixen el potencial hídric: - Afavoreixen: menys quantitat de soluts, altes temperatures (sense passar-se)...
Desafavoreixen: adició de soluts, baixes temperatures (l'aigua no flueixi tan ràpidament)...
Si l'aigua es aquosa, dependrà dels soluts i de la pressió. Quasi que no afecten les superfícies, ja que pràcticament tota l'aigua esta enganxada. A més, la gravetat perd importància, ja que dintre de un mateix teixit, la gravetat no afecta.
Per tant, Ѱw = Ѱs + Ѱp.
Si és vapor d'aigua, la pressió tampoc afecta i el potencial de pressió també es considera 0. Quan l'aigua es troba en forma de vapor, difon per la membrana plasmàtica i la paret cel·lular i per tant no exerceix cap pressió. Doncs, Ѱw = Ѱs.
En el potencial hídric, sempre hi ha els 4 components, però si els considerem 0, no cal contar-los perquè perden importància.
Estats osmòtics Podem tenir en una cèl·lula, una diferència de concentracions, i doncs, l'aigua es mourà en un sentit o l'altre. Per tant, parlarem de tres estats osmòtics diferents en la cèl·lula vegetal adulta segons la concentració de soluts en el medi i els moviments espontanis de l'aigua.
- - - Medi hipertònic → el medi conté mes soluts que l'interior de la cèl·lula. El potencial osmòtic més gran és el de l'interior de la cèl·lula, ja que tindrà una menor concentració de soluts i per tant l'aigua sortirà cap al exterior per dissoldre l'exterior.
Si surt l'aigua, baixa el seu pes i el del vacúol. La cèl·lula es va separant de la paret cel·lular per plasmòlisi (queden llocs vuits entre la paret cel·lular i la membrana plasmàtica).
La plasmòlisi incipient es un punt en el qual el 50% de les cèl·lules perden aigua l'altre 50% encara no. Si es continua perdent aigua, la resta de les cèl·lules plasmolitzaran i el teixit serà irrecuperable.
També trobem la plasmòlisi extrema, anomenada citorrisi. El citosol es separa també de la paret, i fins i tot la paret cel·lular es desseca. La cèl·lula morirà si entra en citorrisi.
Medi hipotònic → el medi exterior té menys concentració de soluts que en l'interior cel·lular, i per tant, el potencial osmòtic més gran el tindrà el medi exterior, ja que aquest estarà més diluït. L'aigua tindrà tendència a entrar espontàniament i augmentarà el pes i volum de la cèl·lula. El vacúol i el citosol s'ompliran totalment d'aigua. Hi haurà turgència, i el potencial de pressió serà molt alt, perquè la pressió dintre de la cèl·lula es màxima. Quan hi ha la debilitació de la paret cel·lular (creep), la turgència fa que la cèl·lula s'expandeixi i creixi.
Per estar la planta correctament, totes les plantes han d'estar en turgència. Així les cèl·lules aguantaran millor la planta. A més, la paret cel·lular fa que la cèl·lula no rebenti, al contrari que les cèl·lules animals.
Medi isotònic → tant el medi exterior com intracel·lular tindran la mateixa concentració de soluts i per tant, el potencial hídric dels dos costats serà el mateix. No hi ha moviment d'aigua aparent. Sempre hi ha però pareix que no hi ha un flux des d'un costat a l'altre. No hi ha increment de pes ni volum de la cèl·lula ni del vacúol. Hi ha una situació d'equilibri: no hi ha gaires diferències entre dins i fora de la cèl·lula.
Diagrama de Hoffler → dóna la clau a tots els moviments i sentits de l'aigua dintre de la cèl·lula. Relaciona pressió i volum cel·lular.
- A mesura que augmenta el volum cel·lular, va entrant aigua, i aquells soluts de dintre de la cèl·lula treballen més perquè estan diluïts, però la pressió osmòtica baixa. El potencial osmòtic puja.
A mesura que va entrant aigua, la pressió física sobre la cèl·lula puja perquè va pressionant contra la paret..
La pressió i el potencial de pressió són diferents, i van al revés.
En el punt màxim de pressió física i un mínim de pressió osmòtica trobem el volum en el que es produeix turgència màxima. Per contra, la plasmòlisi es produeix quan la pressió sobre el sistema es zero, a l'invers de la turgència. Doncs, entre la plasmòlisi i la turgència, trobarem tots els estats osmòtics possibles de la cèl·lula.
...